Страницы

Поиск по вопросам

понедельник, 4 февраля 2019 г.

Угол между шарами одинаковой массы после столкновения (упругого)

Симулирую столкновения шаров в 2D, сделал столкновения о стенки, теперь встал перед проблемой определения угла между ними после нецентрального удара. Пусть векторы скоростей шаров соответственно равны v1, и v2. Иза за одинаковой массы, как объясняется в матчасти, следует, что шары после столкновения, в этом случае просто обменяются скоростями, а угол между ними всегда будет прямым (как я понял, это угол между направляющими линиями(векторами) шаров после удара). Мне не понятно почему говорится ВСЕГДА этот угол будет прямым ??? Везде даются картинки и пояснения когда этот угол выходит точно в 90 градусов. Сомневаясь до отчаяния, нашёл таки пример удара когда угол не прямой. Например здесь можно построить подобный удар. На рисунках показаны результаты до и после удара.
До удара:
после
Так что же тут происходит ?? Какой тут угол будет всегда прямым ?? Я не вижу тут никаких прямых углов! Что я не понимаю ?? Поясните пожалуйста поподрбней.


Ответ

В моём понимании задачки подобного рода решаются очень просто. На рисунке вверху два изображения. До удара (слева) и после удара (справа). Исходные вектора скоростей взяты произвольно. Кратко разъясню суть.
Шары как-то движутся. Шары ударяются. В момент удара шары деформируются в месте контакта. Энергия деформации на все 100% переходит в кинетическую энергию шаров.
Работает закон сохранения импульса и закон сохранения энергии. Что касается импульса - это величина векторная. Поэтому её(как и скорость) можно разложить на две составляющие. Ось ОХ совмещается с линией, которая соединяет центры шаров. Ось OY ⊥ OX.
Вертикальная(OY) составляющая импульса на удар влияния не оказывает. Поэтому она остается неизменной. А горизонтальными составляющими импульса шары просто обмениваются. Итого:
V2OY = V2*OY V1OY = V1*OY V2OX = V1*OX V1OX = V2*OX
А под 90 градусов шары разлетятся в случае если один из шаров неподвижен.

Комментариев нет:

Отправить комментарий